管道阻火器的結構設計及工作原理

阻火器是用來(lái)阻止液體的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全裝置。通常裝在輸送或排放易燃易爆氣體的儲罐和管線(xiàn)上。
1.傳熱作用燃燒所需要的必要條件之一就是要達到一定的溫度,即著(zhù)火點(diǎn)。低于著(zhù)火點(diǎn),燃燒就會(huì )停止。依照這一原理,只要將燃燒物質(zhì)的溫度降到其著(zhù)火點(diǎn)以下,就可以阻止火焰的蔓延。當火焰通過(guò)阻火元件的許多細小通道之后將變成若干細小的火焰。設計阻火器內部的阻火元件時(shí),則盡可能擴大細小火焰和通道壁的接觸面積,強化傳熱,使火焰溫度降到著(zhù)火點(diǎn)以下,從而阻止火焰蔓延。
2.器壁效應燃燒與爆炸并不是分子間直接反應,而是受外來(lái)能量的激發(fā),分子鍵遭到破壞,產(chǎn)生活化分子,活化分子又分裂為壽命短但卻很活潑的自由基,自由基與其它分子相撞,生成新的產(chǎn)物,同時(shí)也產(chǎn)生新的自由基再繼續與其它分子發(fā)生反應。當燃燒的可燃氣通過(guò)阻火元件的狹窄通道時(shí),自由基與通道壁的碰撞幾率增大,參加反應的自由基減少。當阻火器的通道窄到一定程度時(shí),自由基與通道壁的碰撞占主導地位,由于自由基數量急劇減少,反應不能繼續進(jìn)行,也即燃燒反應不能通過(guò)阻火器繼續傳播。

管道阻火器由芯件和殼體兩部份組成，芯件是核心，是由兩層超薄的不銹鋼帶，一條被壓成波N形，另一條平面鋼帶則將它圍繞圓心緊緊纏繞而成。從而構成無(wú)數個(gè)端面，是小三角形直通流道，而且在芯件內部有一個(gè)十字結構的支架（或在表面壓上丫形架）借以增強芯件的牢靠性，避免芯件被點(diǎn)燃的介質(zhì)所產(chǎn)生的爆炸壓力沖散。介質(zhì)從三角形狹道中通過(guò)，阻火器也正是通過(guò)它來(lái)阻止火焰在管道中的蔓延，其原理為“器壁效應”，就是火焰與器壁的碰撞進(jìn)行能量轉換，降低了溫度。以此原理來(lái)設計三角形孔的高度阻止火焰的通過(guò)，再加上足夠的流道長(cháng)度來(lái)吸收火焰的熱量，使其在芯件中熄滅，避免了氣體在芯件的另一端被復燃的可能性。